在金属有机框架中生成较大孔的策略

 
通过选择性地通过水解，热解和臭氧分解去除不稳定的连接基，将中孔引入微孔多元MOF。转载自化学。 Soc。修订版，2019，48，4823-4853，获得英国皇家化学学会的许可。图片来源：中国科学出版社由于比表面积大，孔径可调和功能可调等优点，金属有机骨架(MOF)在气体吸附和分离，催化，传感和生物医学领域具有巨大的应用潜力。然而，大多数金属-有机骨架的孔径小于2 nm，并且是典型的微孔结构，这限制了孔隙结构并阻碍了骨架内的质量传递。为了克服此限制，研究人员在微孔MOF中引入了中孔或大孔，以通过各种策略生成多级孔结构。
德克萨斯农工大学化学系的研究人员最近对这些方法进行了综述，并发表在《国家科学评论》上。合著者梁峰，王坤宇，吕秀亮，闫天浩，周洪才介绍了分层多孔MOF合成的最新方法学进展。他们还介绍了具有固有层次孔的HP-MOF的制造方法，同时，本文还进一步讨论了包括调制，模板化和无模板的HP-MOFs合成策略的方法。
如今，通过引入模板，蚀刻和复合材料的构造，越来越多的多级孔隙MOF被报道。例如，周教授的团队介绍了接头的键合作用，以选择性去除微孔内化学不稳定的有机接头。 Zhou小组的研究生Liang Feng说，诀窍是选择性地删除框架中一定数量的链接器和簇，并将较小的孔合并为较大的孔，同时应保持整体框架的完整性。他和他的同事们探索了一系列自下而上和自上而下的方法，以在MOF中创建分层的孔，尤其是用于催化的强大MOF平台。使用配体不稳定性从框架中选择性地除去配体可产生较大的孔，这也促进了催化剂在催化过程中的扩散。这篇评论还评论了影响HP-MOF体系结构及其在非均相催化和客体封装中的应用的关键因素。
“ MOF对分层孔隙的需求推动了HP-MOF在包括催化和存储在内的各种应用中的研究。”周洪才教授说：“我们预想，本次审查将作为一个路线图，可以指导HP-MOF材料的未来设计和开发，其具有不同尺度的精度和复杂性。”